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Preparatory mixing Polyol Bulking agent Additive agent

3.2 スクロースを導入したポリウレタンエラストマーの構造および物性

3.2.1 FTIR

PUE-PTMG-S1-5

FTIR

スペクトルを

Figure 1

に示す。これらのスペクトルに より,得られた

PUE

の重付加反応の終了を確認した。いずれの

PUE

にも

NCO

基 に由来する

2265 cm

−1のピークは確認されなかった。PUE-PTMG-S5 の

FTIR

スペ クトルはウレタン基由来の

N-H

伸縮振動

3300 cm

−1,種々の-CH2

-の特性吸収帯 2940–2794 cm

−1,ウレタン基由来の

C=O

伸縮振動

1725 cm

−1,C=O伸縮振動

1705 cm

−1,ウレア基由来の

C=O

伸縮振動

1647 cm

−1,ベンゼンの

C=C

伸縮振動

1598 cm

−1, アミドⅡ (C-N伸縮振動および

N-H

の変角振動) 1530 cm−1,アミドⅡ (C-N伸縮振 動および

N-H

の変角振動) 1511 cm−1,ベンゼンの

C=C

伸縮振動

1413 cm

−1

C-H

の 変角振動

1365 cm

−1,アミドⅢ (C-N伸縮振動および

N-H

の変角振動)1219 cm−1,ス クロースおよびポリオールの

-C-O-C-

の伸縮振動

1093 cm

−1に吸収帯を確認した。

また,導入量が増加するにつれて

N-H

伸縮振動が高周波側にシフトし,ウレタン 基由来の

C=O

伸縮振動が低周波側にシフトした。スクロースの残存

OH

基が増加 する高い導入量において,C=O 基と

OH

基との水素結合は増加するのに対して,

NH

の水素結合は緩和されることが考えられる。

3.2.2 NMR

1

H NMR

および13

C NMR

スペクトルにより,合成された

PUE

中のスクロースの

存在を確認した。これらの結果から,スクロースが架橋剤として

PU

主鎖と結合し たことが示唆される。

PUE-PTMG-S1

1

H NMR

スペクトル (Figure 2); δ8.54 (CO-NH), 7.34 and 7.08

(-C

6

H

4

-), 4.05 (O-CH

2

), 3.78 (-C

6

H

4

-CH

2

-C

6

H

4

-), 3.31 (O-CH

2

-CH

2

-) and 1.49

(-CH2-CH2-, -CH(R)-).

36

PUE-PTMG-S1 PUE-PTMG-S2

PUE-PTMG-S3 PUE-PTMG-S4 PUE-PTMG-S5

PUE-PTMG 5001000150020002500300035004000 Wave number (cm1)5001000150020002500300035004000 Wave number (cm1)

3291

3288 3291

2933-2788 2930-2791 2930-2791

1736 17081652 1597

1527 1097

1736 1708 1652 1597

1527 1097

1733 17111644 1600

1533 1111 3300 2940-2794

1725 17081647 1597

1530 1093

3300 2933-2783

1733 17001652 1597

1527 1097

3291 2933-2783

1736 17081652 1597

1527 1097 Figure 1. FTIR (ATR method) spectra of PUE-PTMG-S1-5.

37

Figure 2. 1H NMR spectrum of PUE-PTMG-S1.

012345678910

δ7.34 δ8.55

δ7.08 δ4.05δ3.78

δ3.31 δ1.48

DMSO-d6 TMS (ppm)

38

PUE-PTMG-S1

13

C NMR

スペクトル(Figure 3); δ129 (C=C), 118 (C=C), 70

(O-CH

2

), and 26 (CH

2

).

3.2.3

化学的性質

得られた

PUE

の溶解度試験の結果を

Table 1

に示す。室温

(23 ± 2 °C)

にて

24

時間放置したが,いずれの溶媒にも得られた

PUE

は不溶であった。しかし,ベン ゼン,DMF,DMSOに対しては試験片の膨潤が確認された。THFに対してはスク ロースを導入しない

PUE

は膨潤したのに対して,スクロースを導入した

PUE

はほ とんど膨潤しなかった。ヘキサンに対してはいずれの

PUE

も膨潤しなかった。ま た,100 ºCに加熱した

DMF

および

DMSO

にはいずれの

PUE

も溶解が確認され,

スクロースを導入しない

PUE

は完全に溶解した。このことから,スクロースの架 橋効果によるポリマーネットワークの形成が示唆される [1]。

得られた

PUE

の膨潤試験の結果を

Table 2

示す。いずれのポリオール

(PTMG

PCL

PCD)

を用いた場合でも,低濃度でスクロースを導入した

PUE

はスクロー

スを導入しない

PUE

と比較して大きく膨潤するのに対して,導入量が増加すると ともに低い膨潤率を示すようになる。これはスクロースを低濃度で導入した場合 の

PUE

はスクロースを添加した事により分子配列が崩され相分離が生じ,分子間 の自由体積が増加 (過疎化効果) したことに起因すると考えられる。またスクロー スの導入量の増加に伴い膨潤率が低下したのは,スクロースの導入量の増加に伴 いスクロースを起点としたポリマーネットワークが生じ,分子間に緻密化が生じ

(架橋密度の増加),相混合化が起こることによると考えられる [1]。